KR20230117404A - Medical image processing apparatus, medical image processing method, computer readable storage medium, and radiation therapy apparatus - Google Patents
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Abstract
실시 형태의 의료용 화상 처리 장치는, 제1 화상 취득부와, 제2 화상 취득부와, 제1 우도 분포 산출부와, 추적 가부 판정부와, 추적부를 갖는다. 상기 제1 화상 취득부는, 환자의 투시 화상인 제1 화상을 취득한다. 상기 제2 화상 취득부는, 상기 제1 화상과는 다른 시각에 생성된 상기 환자의 투시 화상인 제2 화상을 취득한다. 상기 제1 우도 분포 산출부는, 상기 제1 화상에 있어서의 오브젝트 특징을 표시하는 우도의 분포를 나타내는 제1 우도 분포를 산출한다. 상기 추적 가부 판정부는, 상기 제1 우도 분포에 기초하여 상기 오브젝트의 추적의 가부를 판정한다. 상기 추적부는, 이 판정 결과에 따라 상기 제2 화상에 있어서의 상기 오브젝트의 위치를 추적한다.The medical image processing device of the embodiment includes a first image acquisition unit, a second image acquisition unit, a first likelihood distribution calculation unit, a tracking availability determining unit, and a tracking unit. The first image acquisition unit acquires a first image that is a perspective image of the patient. The second image acquisition unit acquires a second image, which is a perspective image of the patient, generated at a time different from that of the first image. The first likelihood distribution calculator calculates a first likelihood distribution indicating a distribution of likelihoods representing object features in the first image. The tracking availability determining unit determines whether tracking of the object is possible based on the first likelihood distribution. The tracking unit tracks the position of the object in the second image according to the determination result.
Description
본 발명의 실시 형태는, 의료용 화상 처리 장치, 의료용 화상 처리 방법, 의료용 화상 처리 프로그램 및 방사선 치료 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a medical image processing apparatus, a medical image processing method, a medical image processing program, and a radiation treatment apparatus.
방사선 치료는, 방사선을 환자의 체내에 있는 병소에 대하여 조사함으로써, 그 병소를 파괴하는 치료 방법이다. 이때, 방사선은, 병소의 위치에 정확하게 조사될 필요가 있다. 이것은, 환자의 체내의 정상적인 조직에 방사선을 조사해 버리면, 그 정상적인 조직에까지 영향을 미치는 경우가 있기 때문이다. 이 때문에, 방사선 치료를 행할 때는, 먼저, 치료 계획의 단계에 있어서, 미리 컴퓨터 단층 촬영(Computed Tomography: CT)이 행해져, 환자의 체내에 있는 병소의 위치가 3차원적으로 파악된다. 그리고, 파악한 병소의 위치에 기초하여, 정상적인 조직으로의 조사를 적게 하도록, 방사선을 조사하는 방향이나 조사하는 방사선의 강도가 계획된다. 그 후, 치료의 단계에 있어서, 환자의 위치를 치료 계획의 단계의 환자의 위치에 맞추어, 치료 계획의 단계에서 계획한 조사 방향이나 조사 강도에 따라 방사선이 병소에 조사된다.Radiation therapy is a treatment method in which radiation is irradiated to a lesion in a patient's body to destroy the lesion. At this time, radiation needs to be accurately irradiated to the location of the lesion. This is because irradiation of radiation to a normal tissue in a patient's body may have an effect on the normal tissue as well. For this reason, when performing radiation therapy, first, in the stage of treatment planning, computed tomography (CT) is performed in advance, and the position of the lesion in the patient's body is grasped three-dimensionally. Then, based on the grasped position of the lesion, the radiation direction and radiation intensity are planned so as to reduce radiation to normal tissues. After that, in the treatment stage, the position of the patient is aligned with the patient's position in the treatment planning stage, and radiation is irradiated to the lesion according to the irradiation direction and irradiation intensity planned in the treatment planning stage.
치료 단계에 있어서의 환자의 위치 정렬에서는, 3차원의 CT 데이터를 치료실 내에 가상적으로 배치하고, 이 3차원의 CT 데이터의 위치에, 실제로 치료실 내의 이동식 침대에 눕힌 환자의 위치가 일치하도록 침대의 위치를 조정한다. 더 구체적으로는, 침대에 눕힌 상태로 촬영한 환자의 체내의 X선 투시 화상과, 치료 계획 시에 촬영한 3차원의 CT 화상으로부터 가상적으로 X선 투시 화상을 재구성한 디지털 재구성 X선 사진(Digitally Reconstructed Radiograph: DRR) 화상의 2개의 화상을 대조함으로써, 각각의 화상 사이에서의 환자의 위치의 어긋남을 구한다. 그리고, 화상 대조에 의해 구한 환자의 위치의 어긋남에 기초하여 침대를 이동시켜, 환자의 체내의 병소나 뼈 등의 위치를, 치료 계획 시와 맞춘다. 그 후, 다시 촬영한 X선 투시 화상과 DRR 화상을 비교하면서, 병소에 대하여 방사선을 조사한다.In the position alignment of the patient in the treatment stage, three-dimensional CT data is virtually arranged in the treatment room, and the position of the patient lying on the movable bed in the treatment room coincides with the position of the three-dimensional CT data. Adjust the More specifically, a digitally reconstructed X-ray image (digitally By collating two images of Reconstructed Radiograph (DRR) images, the displacement of the patient's position between the respective images is obtained. Then, based on the discrepancy of the patient's position obtained by image collation, the bed is moved to align the positions of lesions, bones, etc. in the patient's body with those at the time of treatment planning. Thereafter, radiation is irradiated to the lesion while comparing the X-ray fluoroscopy image and the DRR image taken again.
환자의 병소가, 폐나 간장 등의 호흡이나 심박의 움직임에 의해 이동해 버리는 기관에 있는 경우, 조사 중인 병소의 위치를 특정할 필요가 있다. 예를 들어, 방사선이 조사되고 있는 환자의 X선 투시 화상을 촬영함으로써, 병소의 위치를 추적할 수 있다. 병소가 X선 투시 화상 내에서 선명하게 찍히지 않는 경우는, 환자의 체내에 유치된 마커를 추적함으로써, 간접적으로 병소의 위치를 추적할 수 있다. 방사선을 조사하는 방법으로서, 병소의 위치를 추종하여 조사하는 추종 조사나, 병소가 치료 계획 시의 위치에 왔을 때 조사하는 매복 조사가 있다. 이러한 조사 방법은, 호흡 동기 조사법이라고 불리고 있다.When the patient's lesion is located in an organ that moves due to respiration or heartbeat movement, such as the lungs and liver, it is necessary to specify the position of the lesion under investigation. For example, the position of the lesion can be tracked by taking an X-ray fluoroscopic image of a patient being irradiated with radiation. In the case where the lesion is not clearly captured in the X-ray fluoroscopic image, the position of the lesion can be indirectly tracked by tracking the marker located in the patient's body. As a method of irradiating radiation, there is a follow-up irradiation in which radiation is irradiated while following the location of a lesion, and an ambush irradiation in which radiation is irradiated when a lesion is located at a location at the time of treatment planning. Such an investigation method is called a respiratory motive investigation method.
그러나, 예를 들어 병소나 마커 등의 오브젝트가 X선의 투과율이 낮은 간장 등의 장기와 겹치면, 병소나 마커가 X선 투시 화상 내에서 선명하게 찍히지 않는 경우가 있다. 또한, X선 투시 화상 내에 있어서, 늑골과 같이 마커와의 구별이 어려운 패턴이 존재하는 경우도 있다. 이러한 경우, 병소나 마커 등의 오브젝트의 위치를 추적할 수 없게 될 가능성이 있다.However, for example, when an object such as a lesion or marker overlaps an organ such as the liver with low X-ray transmittance, the lesion or marker may not be clearly captured in an X-ray fluoroscopic image. Also, in the X-ray fluoroscopic image, there may be a pattern that is difficult to distinguish from a marker, such as a rib. In this case, there is a possibility that the position of an object such as a lesion or a marker cannot be tracked.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 환자의 투시 화상으로부터 환자의 체내의 오브젝트를 고정밀도로 추적할 수 있는 의료용 화상 처리 장치, 의료용 화상 처리 방법, 의료용 화상 처리 프로그램 및 방사선 치료 장치를 제공하는 것이다.An object to be solved by the present invention is to provide a medical image processing apparatus, a medical image processing method, a medical image processing program, and a radiation treatment apparatus capable of tracking an object inside a patient's body with high precision from a perspective image of the patient.
실시 형태의 의료용 화상 처리 장치는, 환자의 체내의 오브젝트의 위치를 추적하는 장치이며, 제1 화상 취득부와, 제2 화상 취득부와, 제1 우도 분포 산출부와, 추적 가부 판정부와, 추적부를 갖는다. 상기 제1 화상 취득부는, 상기 환자의 투시 화상으로서, 촬영 방향이 다른 복수의 제1 화상을 취득한다. 상기 제2 화상 취득부는, 상기 제1 화상과는 다른 시각에 생성된 상기 환자의 투시 화상으로서, 촬영 방향이 다른 복수의 제2 화상을 취득한다. 상기 제1 우도 분포 산출부는, 상기 제1 화상 취득부에 의해 취득된 상기 복수의 제1 화상의 각각에 있어서의, 상기 오브젝트 특징을 표시하는 우도의 분포를 나타내는 제1 우도 분포를 산출한다. 상기 추적 가부 판정부는, 상기 제1 우도 분포 산출부에 의해 산출된 상기 제1 우도 분포에 기초하여, 상기 오브젝트의 추적의 가부를 판정한다. 상기 추적부는, 상기 추적 가부 판정부의 판정 결과에 따라, 상기 제2 화상 취득부에 의해 취득된 상기 제2 화상에 있어서의 상기 오브젝트의 위치를 추적한다.A medical image processing device according to an embodiment is a device for tracking the position of an object inside a patient's body, and includes: a first image acquisition unit, a second image acquisition unit, a first likelihood distribution calculation unit, a tracking availability determination unit; have a tracer The first image acquisition unit acquires a plurality of first images of different photographing directions as perspective images of the patient. The second image acquisition unit acquires a plurality of second images in different photographing directions as perspective images of the patient generated at different times from the first image. The first likelihood distribution calculator calculates a first likelihood distribution representing a likelihood distribution representing the object feature in each of the plurality of first images acquired by the first image acquisition unit. The tracking availability determining unit determines whether tracking of the object is possible based on the first likelihood distribution calculated by the first likelihood distribution calculating unit. The tracking unit tracks the position of the object in the second image acquired by the second image acquisition unit according to the determination result of the tracking permission determination unit.
도 1은 제1 실시 형태에 관한 치료 시스템의 개략 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 의료용 화상 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 제1 실시 형태에 관한 제1 화상의 일 예를 나타내는 도면.
도 4는 제1 실시 형태에 관한 분리도의 계산에 사용되는 템플릿의 일 예를 나타내는 도면.
도 5는 제1 실시 형태에 관한 환자를 치료하는 전단계에 있어서의 의료용 화상 처리 장치의 동작을 나타내는 흐름도.
도 6은 제1 실시 형태에 관한 환자의 치료 중에 있어서의 의료용 화상 처리 장치의 동작을 나타내는 흐름도.
도 7은 제2 실시 형태에 관한 의료용 화상 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도.
도 8은 제2 실시 형태에 관한 환자를 치료하는 전단계에 있어서의 의료용 화상 처리 장치의 동작을 나타내는 흐름도.
도 9는 제3 실시 형태에 관한 방사선 치료 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도.
도 10은 제3 실시 형태에 관한 환자의 치료 중에 있어서의 방사선 치료 장치의 동작을 나타내는 흐름도.1 is a block diagram showing a schematic configuration of a treatment system according to a first embodiment;
Fig. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a medical image processing apparatus according to the first embodiment.
Fig. 3 is a diagram showing an example of a first image according to the first embodiment;
Fig. 4 is a diagram showing an example of a template used for calculating the degree of separation according to the first embodiment;
Fig. 5 is a flowchart showing the operation of the medical image processing apparatus in the previous stage of treating a patient according to the first embodiment.
Fig. 6 is a flowchart showing the operation of the medical image processing apparatus during treatment of a patient according to the first embodiment;
Fig. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a medical image processing apparatus according to a second embodiment.
Fig. 8 is a flowchart showing the operation of the medical image processing apparatus in the previous stage of treating a patient according to the second embodiment.
9 is a block diagram showing a schematic configuration of a radiation treatment apparatus according to a third embodiment.
Fig. 10 is a flowchart showing the operation of the radiation treatment apparatus during treatment of a patient according to the third embodiment.
이하, 실시 형태의 의료용 화상 처리 장치, 의료용 화상 처리 방법, 의료용 화상 처리 프로그램 및 방사선 치료 장치를, 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a medical image processing apparatus, a medical image processing method, a medical image processing program, and a radiation treatment apparatus according to embodiments will be described with reference to the drawings.
(제1 실시 형태)(First Embodiment)
도 1은, 제1 실시 형태에 관한 치료 시스템의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 치료 시스템(1)은, 예를 들어 치료대(10)와, 침대 제어부(11)와, 2개의 방사선원(20)(방사선원(20-1) 및 방사선원(20-2))과, 2개의 방사선 검출기(30)(방사선 검출기(30-1) 및 방사선 검출기(30-2))와, 치료 빔 조사문(40)과, 조사 제어 장치(50)와, 의료용 화상 처리 장치(100)를 구비한다.1 is a block diagram showing a schematic configuration of a treatment system according to a first embodiment. The
또한, 도 1에 나타낸 각각의 부호에 이어서 부여한 「-」와 그것에 이어지는 숫자는, 대응 관계를 식별하기 위한 것이다. 더 구체적으로는, 방사선원(20)과 방사선 검출기(30)의 대응 관계에서는, 방사선원(20-1)과 방사선 검출기(30-1)가 대응하여 하나의 조가 되어 있는 것을 나타내고, 방사선원(20-2)과 방사선 검출기(30-2)가 대응하여 또 하나의 조가 되어 있는 것을 나타내고 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서 복수의 동일한 구성 요소를 구별하지 않고 표시하는 경우에는, 「-」와 그것에 이어지는 숫자를 나타내지 않고 표시한다.In addition, "-" given next to each symbol shown in FIG. 1 and the number following it are for identifying correspondence. More specifically, the correspondence relationship between the radiation source 20 and the radiation detector 30 indicates that the radiation source 20-1 and the radiation detector 30-1 correspond to each other and form a pair, and the radiation source 20-2 ) and the radiation detector 30-2 correspond to each other and form another set. In addition, in the following description, when displaying a plurality of identical components without distinguishing them, "-" and the number following them are displayed without showing them.
치료대(10)는, 방사선에 의한 치료를 받는 피검체(환자) P를 고정하는 침대이다. 침대 제어부(11)는, 치료대(10)에 고정된 환자 P에게 치료 빔 B를 조사하는 방향을 바꾸기 위해, 치료대(10)에 마련된 병진 기구 및 회전 기구를 제어하는 제어부이다. 침대 제어부(11)는, 예를 들어 치료대(10)의 병진 기구 및 회전 기구의 각각을 3축 방향, 즉, 6축 방향으로 제어한다.The treatment table 10 is a bed for fixing a subject (patient) P undergoing radiation treatment. The
방사선원(20-1)은, 환자 P의 체내를 투시하기 위한 방사선 r-1을 미리 정해진 각도로부터 조사한다. 방사선원(20-2)은, 환자 P의 체내를 투시하기 위한 방사선 r-2를, 방사선원(20-1)과 다른 미리 정해진 각도로부터 조사한다. 방사선 r-1 및 방사선 r-2는, 예를 들어 X선이다. 도 1은, 치료대(10) 상에 고정된 환자 P에 대하여, 2방향으로부터 X선 촬영을 행하는 경우를 나타내고 있다. 또한, 도 1에 있어서는, 방사선원(20)에 의한 방사선 r의 조사를 제어하는 제어부의 도시를 생략하고 있다.The radiation source 20-1 emits radiation r-1 for projecting the inside of the patient P from a predetermined angle. The radiation source 20-2 emits radiation r-2 for projecting the body of the patient P from a predetermined angle different from that of the radiation source 20-1. Radiation r-1 and radiation r-2 are, for example, X-rays. FIG. 1 shows a case where X-ray imaging is performed from two directions with respect to the patient P fixed on the treatment table 10 . In addition, in FIG. 1, illustration of the control part which controls irradiation of the radiation r by the radiation source 20 is abbreviate|omitted.
방사선 검출기(30-1)는, 방사선원(20-1)으로부터 조사되어 환자 P의 체내를 통과하여 도달한 방사선 r-1을 검출하고, 검출한 방사선 r-1의 에너지의 크기에 따른 환자 P의 체내의 X선 투시 화상을 생성한다. 방사선 검출기(30-2)는, 방사선원(20-2)으로부터 조사되어 환자 P의 체내를 통과하여 도달한 방사선 r-2를 검출하고, 검출한 방사선 r-2의 에너지의 크기에 따른 환자 P의 체내의 X선 투시 화상을 생성한다.The radiation detector 30-1 detects the radiation r-1 that has been irradiated from the radiation source 20-1 and has passed through the body of the patient P and reaches the patient P according to the magnitude of the energy of the detected radiation r-1. Creates an X-ray fluoroscopic image of the body. The radiation detector 30-2 detects the radiation r-2 that has been irradiated from the radiation source 20-2 and has passed through the patient P's body and has reached the patient P's radiation level according to the magnitude of the energy of the detected radiation r-2. Creates an X-ray fluoroscopic image of the body.
방사선 검출기(30)는, 2차원의 어레이 형상으로 X선 검출기가 배치되고, 각각의 X선 검출기에 도달한 방사선 r의 에너지의 크기를 디지털값으로 나타낸 디지털 화상을, X선 투시 화상으로서 생성한다. 방사선 검출기(30)는, 예를 들어 플랫·패널·디텍터(Flat Panel Detector: FPD)나, 이미지 인텐시파이어나, 컬러 이미지 인텐시파이어이다. 이하의 설명에 있어서는, 각각의 방사선 검출기(30)가, FPD인 것으로 한다. 방사선 검출기(30)(FPD)는, 생성한 각각의 X선 투시 화상을 의료용 화상 처리 장치(100)에 출력한다. 또한, 도 1에 있어서는, 방사선 검출기(30)에 의한 X선 투시 화상의 생성을 제어하는 제어부의 도시를 생략하고 있다.In the radiation detector 30, X-ray detectors are arranged in a two-dimensional array, and a digital image representing the magnitude of the energy of radiation r reaching each X-ray detector as a digital value is generated as an X-ray perspective image. . The radiation detector 30 is, for example, a flat panel detector (FPD), an image intensifier, or a color image intensifier. In the following description, it is assumed that each radiation detector 30 is an FPD. The radiation detector 30 (FPD) outputs each generated X-ray perspective image to the medical
또한, 도 1에서는, 2개의 촬영 장치(방사선원(20)과 방사선 검출기(30)의 조)를 구비하는 치료 시스템(1)의 구성을 나타냈다. 그러나, 치료 시스템(1)이 구비하는 촬영 장치의 수는, 2개로 한정되지는 않는다. 예를 들어, 치료 시스템(1)은, 3개 이상의 촬영 장치(3조 이상의 방사선원(20)과 방사선 검출기(30)의 조)를 구비해도 된다.In addition, in FIG. 1, the structure of the
치료 빔 조사문(40)은, 환자 P의 체내의 병소를 파괴하기 위한 방사선을 치료 빔 B로서 조사한다. 치료 빔 B는, 예를 들어 X선, γ선, 전자선, 양자선, 중성자선, 중입자선 등이다. 치료 빔 B는, 치료 빔 조사문(40)으로부터 직선적으로 환자 P(더 구체적으로는, 환자 P의 체내의 병소)에게 조사된다.The treatment
조사 제어 장치(50)는, 치료 빔 조사문(40)에 의한 치료 빔 B의 조사를 제어한다. 조사 제어 장치(50)는, 의료용 화상 처리 장치(100)로부터 출력된 치료 빔 B의 조사 타이밍을 지시하는 조사 지시 신호에 따라, 치료 빔 조사문(40)으로부터 환자 P에게 치료 빔 B를 조사시킨다.The
도 1에서는, 고정된 1개의 치료 빔 조사문(40)을 구비하는 치료 시스템(1)의 구성을 나타냈지만, 이것에 한정되지는 않고, 치료 시스템(1)은, 복수의 치료 빔 조사문을 구비해도 된다. 예를 들어, 치료 시스템(1)은, 환자 P에게 수평 방향으로부터 치료 빔을 조사하는 치료 빔 조사문을 더 구비해도 된다. 또한, 치료 시스템(1)은, 1개의 치료 빔 조사문이 환자 P의 주변을 회전함으로써, 여러 방향으로부터 치료 빔을 환자 P에게 조사하는 구성이어도 된다. 더 구체적으로는, 도 1에 나타낸 치료 빔 조사문(40)이, 도 1에 나타낸 수평 방향 Y의 회전축에 대하여 360도 회전할 수 있는 구성이어도 된다. 이러한 구성의 치료 시스템(1)은, 회전 갠트리형 치료 시스템이라고 불린다. 또한, 회전 갠트리형 치료 시스템에서는, 치료 빔 조사문(40)의 회전축과 동일한 축에 대하여, 방사선원(20) 및 방사선 검출기(30)도 동시에 360도 회전한다.In FIG. 1, the configuration of the
의료용 화상 처리 장치(100)는, 폐나 간장 등, 환자 P의 호흡이나 심박의 움직임에 의해 이동해 버리는 환자 P의 체내의 오브젝트의 위치를 추적하여, 환자 P의 병소에 치료 빔 B를 조사하는 조사 타이밍을 결정한다. 환자 P의 체내의 오브젝트는, 환자 P의 체내에 유치된 금속제의 마커이지만, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 환자 P의 체내의 오브젝트는, 환자 P의 체내의 병소여도 된다. 이하의 설명에서는, 오브젝트가 마커인 예에 대하여 설명한다.The medical
의료용 화상 처리 장치(100)는, 각각의 방사선 검출기(30)에 의해 실시간으로 촬영된 환자 P의 X선 투시 화상에 있어서의 마커의 상을 추적함으로써, 병소에 조사하는 치료 빔 B의 조사 타이밍을 자동으로 결정한다. 이때, 의료용 화상 처리 장치(100)는, 추적하고 있는 환자 P의 체내에 유치된 마커의 상의 위치가 방사선 치료를 행하는 소정의 범위 내에 있는지 여부를 판정한다. 그리고, 의료용 화상 처리 장치(100)는, 마커의 상의 위치가 소정의 범위 내에 있는 경우에, 치료 빔 B의 조사를 지시하는 조사 지시 신호를 조사 제어 장치(50)에 출력한다. 이로써, 조사 제어 장치(50)는, 의료용 화상 처리 장치(100)에 의해 출력된 조사 지시 신호에 따라, 치료 빔 조사문(40)에 치료 빔 B를 조사시킨다.The medical
또한, 의료용 화상 처리 장치(100)는, 현재의 환자 P의 위치를, 치료 계획의 단계 등, 방사선 치료를 행하기 전의 계획 단계에 있어서 사전에 정해진 위치에 맞추는 위치 결정을 위한 화상 처리를 행한다. 의료용 화상 처리 장치(100)는, 방사선 치료를 행하기 전에 사전에 촬영한 3차원의 CT 화상 등으로부터 가상적으로 X선 투시 화상을 재구성한 DRR 화상과, 각각의 방사선 검출기(30)에 의해 출력된 현재의 X선 투시 화상을 대조함으로써, 방사선 치료를 행하는 데 적합한 환자 P의 위치를 자동으로 탐색한다. 그리고, 의료용 화상 처리 장치(100)는, 치료대(10)에 고정되어 있는 환자 P의 현재의 위치를, 방사선 치료를 행하기 위해 사전에 정해진 적합한 위치로 이동시키기 위한 치료대(10)의 이동량을 구한다. 의료용 화상 처리 장치(100)의 구성 및 처리에 관한 상세에 대해서는 후술한다.In addition, the medical
또한, 의료용 화상 처리 장치(100)와 방사선 검출기(30)의 각각은, LAN(Local Area Network)이나 WAN(Wide Area Network)에 의해 접속되어도 된다.Further, each of the medical
다음으로, 치료 시스템(1)을 구성하는 의료용 화상 처리 장치(100)의 구성에 대하여 설명한다. 도 2는, 제1 실시 형태에 관한 의료용 화상 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2에 나타낸 의료용 화상 처리 장치(100)는, 제1 화상 취득부(101)와, 제1 우도 분포 산출부(102)와, 추적 가부 판정부(103)와, 추적부(104)와, 제2 화상 취득부(105)와, 제2 우도 분포 산출부(106)를 구비한다.Next, the configuration of the medical
제1 화상 취득부(101)는, 환자 P의 투시 화상으로서, 촬영 방향이 다른 복수의 제1 화상을 취득한다. 제1 화상은, 전술한 환자 P의 위치 결정에 있어서 방사선 검출기(30)에 의해 촬영된 X선 투시 화상이어도 되고, 방사선 치료를 행하기 전에 사전에 촬영한 3차원의 CT 화상 등으로부터 가상적으로 X선 투시 화상을 재구성한 DRR 화상이어도 된다.The first
제1 우도 분포 산출부(102)는, 제1 화상 취득부(101)에 의해 취득된 복수의 제1 화상(60)의 각각에 있어서의, 마커(오브젝트) 특징을 표시하는 우도의 분포를 나타내는 제1 우도 분포를 산출한다.The first likelihood
도 3은, 제1 실시 형태에 관한 제1 화상의 일 예를 나타내는 도면이다. 제1 화상(60)에는, 환자 P의 체내에 유치된 마커(62)의 상과, 환자 P의 체내의 병소(63)의 상이 포함된다. 제1 우도 분포 산출부(102)는, 제1 화상(60)의 전체에 대한 우도 분포를 산출하는 것이 아니고, 추적 영역(61)에 대한 우도 분포를 산출한다. 추적 영역(61)은, 마커(62)의 위치를 추적하는 영역이고, 환자 P의 호흡이나 심박의 움직임에 의해 마커(62)가 이동하는 범위를 포함하는 영역이다. 이와 같이, 제1 우도 분포를 산출하는 대상을 제1 화상(60)에 있어서의 일부(추적 영역(61))에 한정함으로써, 제1 우도 분포 산출부(102)의 처리 부하를 경감할 수 있다.3 is a diagram showing an example of a first image according to the first embodiment. The
예를 들어, 추적 영역(61)은, 치료 계획 시에 CT 화상에 지정된 마커(62)의 위치에 기초하여 결정된다. 또한, 추적 영역(61)은, 실제의 치료 시에 발생할 가능성이 있는 오차에 기초하는 마진을 고려하여 결정된다. 예를 들어, 추적 영역(61)은, CT 화상 상의 마커(62)의 위치를 중심으로 하여 마진이 부가된 3차원 영역이, 제1 화상 상에 사영된 영역이어도 된다. 또한, 추적 영역(61)은, 치료 직전의 환자의 상태를 고려하여 결정된 마진에 따라 결정되어도 된다.For example, the tracking
또한, 도 3에 있어서, 마커(62)는 막대 형상의 마커인 것으로 했지만, 마커(62)의 형상은 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 구 형상의 마커여도 된다.In Fig. 3, the
다음으로, 제1 우도 분포 산출부(102)에 의한 우도의 산출 방법에 대하여 설명한다. 제1 우도 분포 산출부(102)는, 마커(62)가 투영되었을 때의 화상 패턴을 템플릿 화상으로 하여 미리 유지해 두고, 제1 화상(60)과 템플릿 화상의 유사도를 산출함으로써 우도를 산출한다.Next, the likelihood calculation method by the first
마커(62)가 구 형상인 경우와 같이, 마커(62)의 그림자의 형상을 미리 예상할 수 있는 경우, 그 그림자를 묘화한 화상을 템플릿 화상으로서 사용해도 된다. 또한, 마커(62)의 그림자가, 환자 P의 체내에 유치되었을 때의 마커(62)의 자세에 따라 변화되는 경우, 마커(62)의 자세에 따른 그림자를 묘화한 복수의 템플릿 화상을 생성하여, 복수의 템플릿 화상 중 하나를 선택하여 사용해도 된다.When the shape of the shadow of the
우도의 수치인 유사도는, 템플릿 화상과 제1 화상(60)의 화소값이나 공간적인 상관값에 의해 표시된다. 예를 들어, 유사도는, 대응하는 각 화소 위치에서의 화소값의 차의 역수여도 된다. 또한, 유사도는, 대응하는 화소 위치의 상호 상관값이어도 된다.The degree of similarity, which is a numerical value of likelihood, is expressed by pixel values or spatial correlation values between the template image and the
또한, 제1 우도 분포 산출부(102)는, 마커(62)가 포함되는 템플릿 화상을 학습 데이터로서 사용한 기계 학습 방법에 의해 식별기를 생성하고, 생성한 식별기를 이용하여 우도를 산출해도 된다. 예를 들어, 마커(62)가 포함되는 템플릿 화상과, 마커(62)가 포함되지 않는 위치의 제1 화상(60)을 복수 준비하고, 이것들을 기계 학습 방법에 의해 학습함으로써 식별기가 생성된다. 생성된 식별기를 사용함으로써, 마커(62)가 포함되는지 여부를 식별할 수 있다.Alternatively, the first
또한, 기계 학습 방법으로서는, 서포트 벡터 머신, 랜덤 포레스트, 또는 심층 학습 등을 이용해도 된다. 제1 우도 분포 산출부(102)는, 이러한 기계 학습 방법을 사용하여 산출되는 실수값을, 우도로서 산출한다. 실제 수치로서, 예를 들어 식별 경계까지의 거리나, 오브젝트를 포함한다고 판정한 식별기의 비율, 또는 Softmax의 출력값 등을 이용해도 된다.In addition, as a machine learning method, you may use a support vector machine, a random forest, or deep learning. The first likelihood
또한, 제1 우도 분포 산출부(102)는, 분리도를 사용하여 우도를 산출해도 된다. 도 4는, 제1 실시 형태에 관한 분리도의 계산에 사용되는 템플릿의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 4에 나타낸 템플릿(70)의 일 예에서는, 막대 형상의 마커(62)가 존재하는 제1 영역(71)과, 제1 영역(71) 이외의 제2 영역(72)으로 분류하고 있다. 즉, 제2 영역(72)은, 막대 형상의 마커(62)가 존재하지 않는 영역이다.Also, the first
분리도의 계산에서는, 제1 화상(60)에 템플릿(70)과 마찬가지의 영역이 존재하는 경우, 제1 화상(60)에 포함되는 화소값의 히스토그램이, 제1 영역(71)에 속하는 화소값의 히스토그램과, 제2 영역(72)에 속하는 화소값의 히스토그램의 각각으로 분류된다. 이것은, 제1 화상(60)에 찍힌 마커(62)의 상이 제1 영역(71)과 겹친 경우, 제1 영역(71)에 속하는 화소값의 히스토그램은, 어두운 화소의 화소값의 빈도가 높아지고, 제2 영역(72)에 속하는 화소값의 히스토그램은, 밝은 화소의 화소값의 빈도가 높아지기 때문이다.In the calculation of the degree of separation, when a region similar to that of the
제1 우도 분포 산출부(102)는, 피셔의 판별 기준을 사용하여, 상술한 바와 같은 화소값의 히스토그램의 분리성을 수치화한다. 그리고, 제1 우도 분포 산출부(102)는, 각각의 영역 내에 속하는 화소의 화소값의 분산의 평균(클래스내 분산)과, 각각의 영역 사이의 화소값의 분산(클래스간 분산)의 비를 산출하고, 이 비를 분리도로서 산출한다. 이와 같이, 제1 우도 분포 산출부(102)는, 템플릿(70)을 사용하여 산출한 분리도를, 우도로서 산출한다. 제1 우도 분포 산출부(102)는, 산출한 우도를 사용하여, 제1 화상 취득부(101)에 의해 취득된 복수의 제1 화상(60)의 각각에 있어서의 우도의 분포를 나타내는 제1 우도 분포를 산출한다.The first likelihood
추적 가부 판정부(103)는, 제1 우도 분포 산출부(102)에 의해 산출된 제1 우도 분포에 기초하여, 마커(62)의 추적의 가부를 판정한다. 구체적으로, 추적 가부 판정부(103)는, 제1 우도 분포 산출부(102)에 의해 산출된 제1 우도 분포에 기초하여, 제1 화상(60)의 각 촬영 방향에 있어서의 추적 난이도를 산출한다. 또한, 추적 가부 판정부(103)는, 추적 난이도가 소정의 역치보다도 높은 경우, 마커(62)를 추적하는 것이 불가능하다고 판정한다.The tracking
추적 가부 판정부(103)는, 제1 우도 분포의 통계량에 기초하여 추적 난이도를 산출한다. 통계량은, 예를 들어 제1 우도 분포의 평균값, 제1 우도 분포의 분산 등의 1차 통계량이지만, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 통계량은, 제1 우도 분포의 최댓값이어도 되고, 이러한 수치를 통합한 1차식으로 계산한 값이어도 된다. 또한, 추적 가부 판정부(103)는, 제1 우도 분포에 대응하는 마커(62)의 위치가 얻어지는 경우는, 마커(62)의 위치의 주변에 있어서의 제1 우도 분포의 통계량으로 좁혀 추적 난이도를 산출해도 된다. 추적 가부 판정부(103)는, 각 촬영 방향에 대한 마커(62)의 추적의 가부의 판정 결과를 추적부(104) 및 제2 화상 취득부(105)에 출력한다.The tracking
추적부(104)는, 추적 가부 판정부(103)의 판정 결과에 따라, 제2 화상 취득부(105)에 의해 취득된 제2 화상에 있어서의 마커(62)의 위치를 추적한다. 추적부(104)에 의한 추적 처리의 상세에 대해서는 후술한다.The
제2 화상 취득부(105)는, 제1 화상과는 다른 시각에 생성된 환자 P의 투시 화상으로서, 촬영 방향이 다른 복수의 제2 화상을 취득한다. 전술한 제1 화상은, 치료 계획 시에 촬영된 환자 P의 3차원 화상에 기초하여 생성된 투시 화상, 또는 치료 직전에 제2 화상과 동일한 촬영 방향으로부터 촬영된 투시 화상이지만, 제2 화상은, 환자 P에 대한 치료 중에 방사선 검출기(30)에 의해 촬영된 투시 화상이다. 마커(62)를 추적하기 위해, 제2 화상은 소정의 시간 간격으로 반복해서 촬영된다.The second
제1 화상의 촬영 방향은, 제2 화상의 촬영 방향과 동일한 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2 화상이 환자 P의 위치 결정 시와는 다른 방향으로부터 촬영되는 경우, 제1 화상은, 환자 P의 위치 결정 시에 촬영된 투시 화상이 아니고, 제2 화상과 동일한 방향에서 촬영된 투시 화상을 시뮬레이트한 DRR 화상이어도 된다. 또한, 제1 화상은, 전회의 치료 시에 촬영된 제2 화상이어도 되고, 치료 직전에 제2 화상과 동일한 방향으로부터 촬영된 화상이어도 된다. 또한, 제1 화상은, 호흡 1주기 이상의 동화상이어도 된다.The shooting direction of the first image is preferably the same as that of the second image. For example, when the second image is captured from a direction different from when the patient P is positioned, the first image is not a perspective image captured when the patient P is positioned, but is captured from the same direction as the second image. It may be a DRR image simulating a perspective image. Further, the first image may be a second image taken during the previous treatment or may be an image taken from the same direction as the second image immediately before the treatment. Also, the first image may be a moving image of one or more breathing cycles.
또한, 제2 화상 취득부(105)는, 환자 P에 대하여 치료 빔 B의 조사에 의한 치료가 행해지기 전에, 추적 가부 판정부(103)의 판정 결과에 기초하여, 추적부(104)에 의한 마커(62)의 위치의 추적에 사용되는 제2 화상의 촬영 방향을 결정한다. 예를 들어, 방사선 검출기(30-1)의 촬영 방향의 제1 화상에 대한 판정 결과가 「추적 가능」이고, 방사선 검출기(30-2)의 촬영 방향의 제1 화상에 대한 판정 결과가 「추적 가능」인 경우, 제2 화상 취득부(105)는, 방사선 검출기(30-1)에서 촬영된 제2 화상과, 방사선 검출기(30-2)에서 촬영된 제2 화상의 양쪽을 취득한다. 또한, 방사선 검출기(30-1)의 촬영 방향의 제1 화상에 대한 판정 결과가 「추적 가능」이고, 방사선 검출기(30-2)의 촬영 방향의 제1 화상에 대한 판정 결과가 「추적 불가」인 경우, 제2 화상 취득부(105)는, 방사선 검출기(30-1)에서 촬영된 제2 화상만을 취득한다. 또한, 방사선 검출기(30-1)의 촬영 방향의 제1 화상에 대한 판정 결과가 「추적 불가」이고, 방사선 검출기(30-2)의 촬영 방향의 제1 화상에 대한 판정 결과가 「추적 가능」인 경우, 제2 화상 취득부(105)는, 방사선 검출기(30-2)에서 촬영된 제2 화상만을 취득한다.In addition, the second
이와 같이, 제2 화상 취득부(105)는, 마커(62)를 추적할 수 없다고 판정된 촬영 방향의 제2 화상에 대해서는 취득하지 않는 것으로 함으로써, 환자 P의 피폭을 억제할 수 있음과 함께, 마커(62)의 추적의 성공률을 향상시킬 수 있다.In this way, the second
제2 우도 분포 산출부(106)는, 제2 화상 취득부(105)에 의해 취득된 제2 화상에 있어서의 우도의 분포를 나타내는 제2 우도 분포를 산출한다. 여기서, 제2 우도 분포 산출부(106)는, 제2 화상 전체에 대한 제2 우도 분포를 산출하는 것이 아니고, 제2 화상에 있어서의 추적 영역(61)에 대한 제2 우도 분포를 산출한다. 제2 우도 분포의 산출 방법은, 제1 우도 분포의 산출 방법과 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다.The second likelihood
추적부(104)는, 제2 우도 분포 산출부(106)에 의해 산출된 제2 우도 분포에 기초하여, 제2 화상에 있어서의 마커(62)의 위치를 판정한다. 예를 들어, 추적부(104)는, 제2 우도 분포에 있어서 최댓값이 되는 위치를, 마커(62)의 위치라고 판정한다.The
제2 화상이 2방향으로부터 취득되는 경우, 한쪽의 제2 화상에 있어서의 마커(62)의 위치가 특정되면, 다른 쪽의 제2 화상에 있어서의 마커(62)의 위치는, 기하학적으로 에피폴라선 상에 한정된다. 그래서, 추적부(104)는, 다른 쪽의 제2 화상의 제2 우도 분포에 있어서, 에피폴라선 상의 우도 분포에 있어서 최댓값이 되는 위치를, 마커(62)의 위치라고 판정해도 된다. 제2 화상이 2방향으로부터 취득되는 경우, 추적부(104)는, 마커(62)의 위치를 3차원 좌표로 기하학적으로 변환하여 산출해도 된다.When the second image is acquired from two directions, if the position of the
추적부(104)는, 판정한 마커(62)의 위치에 기초하여, 치료 빔 B의 조사 타이밍을 결정한다. 마커(62)와 병소(63)의 위치 관계는, 치료 계획 시에 취득한 환자 P의 투시 화상으로부터 특정하는 것이 가능하다. 이 때문에, 추적부(104)는, 마커(62)의 위치에 기초하여 특정되는 환자 P의 체내의 병소(63)의 위치가, 미리 정해진 범위 내에 위치할 때, 치료 빔 B의 조사를 지시하는 조사 지시 신호를 조사 제어 장치(50)로 송신한다.The
조사 제어 장치(50)는, 의료용 화상 처리 장치(100)로부터 수신한 조사 지시 신호에 따라, 치료 빔 조사문(40)으로부터 치료 빔 B를 조사시킨다. 이로써, 환자 P의 체내의 병소(63)에 치료 빔 B를 조사할 수 있다.The
한편, 추적부(104)는, 마커(62)의 위치에 기초하여 특정되는 환자 P의 체내의 병소(63)의 위치가, 미리 정해진 범위 내에 위치하지 않을 때는, 조사 지시 신호를 조사 제어 장치(50)로 송신하지 않는다. 이로써, 병소(63) 이외의 부위에 치료 빔 B가 조사되는 것을 억제할 수 있다.On the other hand, the
또한, 상술한 의료용 화상 처리 장치(100)에 구비된 구성 요소의 기능 중 일부 또는 전부는, 예를 들어 CPU(Central Processing Unit) 등의 하드웨어 프로세서와, 프로그램(소프트웨어)을 기억한 기억 장치(비일과성의 기억 매체를 구비하는 기억 장치)를 구비하고, 프로세서가 프로그램을 실행함으로써 각종 기능이 실현되어도 된다. 또한, 상술한 의료용 화상 처리 장치(100)에 구비된 구성 요소의 기능 중 일부 또는 전부는, LSI(Large Scale Integration)나 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field-Programmable Gate Array), GPU(Graphics Processing Unit) 등의 하드웨어(회로부; circuitry를 포함함) 등에 의해 실현되어도 되고, 소프트웨어와 하드웨어의 협동에 의해 각종 기능이 실현되어도 된다. 또한, 상술한 의료용 화상 처리 장치(100)에 구비된 구성 요소의 기능 중 일부 또는 전부는, 전용의 LSI에 의해 각종 기능이 실현되어도 된다.In addition, some or all of the functions of components included in the above-described medical
여기서, 프로그램(소프트웨어)은, 미리 ROM(Read Only Memory)이나 RAM(Random Access Memory), HDD(Hard Disk Drive), 플래시 메모리 등의 치료 시스템(1)에 구비된 기억 장치(비일과성의 기억 매체를 구비하는 기억 장치)에 저장되어 있어도 되고, DVD나 CD-ROM 등의 착탈 가능한 기억 매체(비일과성의 기억 매체)에 저장되어 있고, 기억 매체가 치료 시스템(1)에 구비된 드라이브 장치에 장착됨으로써, 치료 시스템(1)에 구비된 기억 장치에 인스톨되어도 된다. 또한, 프로그램(소프트웨어)은, 다른 컴퓨터 장치로부터 네트워크를 통해 미리 다운로드되어, 치료 시스템(1)에 구비된 기억 장치에 인스톨되어도 된다.Here, the program (software) is a storage device (non-transitory storage medium) provided in the
도 5는, 제1 실시 형태에 관한 환자를 치료하는 전단계에 있어서의 의료용 화상 처리 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다. 본 흐름도에 의한 처리는, 환자 P에 대하여 치료 빔 B의 조사에 의한 치료가 행해지는 것보다도 앞의 단계에 있어서, 의료용 화상 처리 장치(100)에 의해 실행된다.5 is a flowchart showing the operation of the medical image processing apparatus in the previous stage of treating a patient according to the first embodiment. The process according to this flowchart is executed by the medical
먼저, 제1 화상 취득부(101)는, 환자 P의 투시 화상으로서, 촬영 방향이 다른 복수의 제1 화상을 취득한다(S101). 전술한 바와 같이, 제1 화상은, 환자 P의 위치 결정에 있어서 방사선 검출기(30)에 의해 촬영된 X선 투시 화상이어도 되고, 방사선 치료를 행하기 전에 사전에 촬영한 3차원의 CT 화상 등으로부터 가상적으로 X선 투시 화상을 재구성한 DRR 화상이어도 된다.First, the first
다음으로, 제1 우도 분포 산출부(102)는, 제1 화상 취득부(101)에 의해 취득된 복수의 제1 화상(60)의 각각에 있어서의, 마커(오브젝트) 특징을 표시하는 우도의 분포를 나타내는 제1 우도 분포를 산출한다(S102). 여기서, 제1 우도 분포 산출부(102)는, 제1 화상(60)의 전체에 있어서의 우도 분포를 산출하는 것이 아니고, 도 3에 나타나는 추적 영역(61)에 있어서의 우도 분포를 산출한다.Next, the first likelihood
다음으로, 추적 가부 판정부(103)는, 제1 우도 분포 산출부(102)에 의해 산출된 제1 우도 분포에 기초하여, 마커(62)의 추적의 가부를 판정한다(S103). 예를 들어, 추적 가부 판정부(103)는, 제1 우도 분포 산출부(102)에 의해 산출된 제1 우도 분포에 기초하여, 제1 화상(60)의 각 촬영 방향에 있어서의 추적 난이도를 산출한다. 또한, 추적 가부 판정부(103)는, 추적 난이도가 소정의 역치보다도 높은 경우, 마커(62)를 추적하는 것이 불가능하다고 판정한다.Next, based on the first likelihood distribution calculated by the first likelihood
그 후, 제2 화상 취득부(105)는, 추적 가부 판정부(103)의 판정 결과에 기초하여, 제2 화상의 촬영 방향을 결정하고(S104), 본 흐름도에 의한 처리를 종료한다. 또한, 환자 P에 대하여 치료 빔 B의 조사에 의한 치료가 행해질 때는, 스텝 S104에 있어서 결정된 촬영 방향에 대응하는 제2 화상에 기초하여, 마커(62)의 추적이 행해지게 된다.After that, the second
도 6은, 제1 실시 형태에 관한 환자의 치료 중에 있어서의 의료용 화상 처리 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다. 본 흐름도에 의한 처리는, 환자 P에 대하여 치료 빔 B의 조사에 의한 치료가 행해지는 단계에 있어서, 의료용 화상 처리 장치(100)에 의해 소정의 시간 간격으로 반복해서 실행된다.6 is a flowchart showing the operation of the medical image processing apparatus during treatment of a patient according to the first embodiment. The processing according to this flowchart is repeatedly executed at predetermined time intervals by the medical
먼저, 제2 화상 취득부(105)는, 스텝 S104에 있어서 결정된 촬영 방향에 대응하는 제2 화상을 취득한다(S201). 제2 화상은, 환자 P에 대한 치료 중에 방사선 검출기(30)에 의해 촬영된 화상이다. 구체적으로는, 제2 화상 취득부(105)는, 추적 난이도가 소정의 역치보다도 높은 촬영 방향에 대해서는 제2 화상을 취득하지 않고, 추적 난이도가 소정의 역치 이하인 제2 화상만을 취득한다.First, the second
다음으로, 제2 우도 분포 산출부(106)는, 제2 화상 취득부(105)에 의해 취득된 제2 화상에 있어서의 우도의 분포를 나타내는 제2 우도 분포를 산출한다(S202). 제2 우도 분포의 산출 방법은, 제1 우도 분포의 산출 방법과 마찬가지이다.Next, the second likelihood
다음으로, 추적부(104)는, 제2 우도 분포 산출부(106)에 의해 산출된 제2 우도 분포에 기초하여, 제2 화상에 있어서의 마커(62)(오브젝트)의 위치를 판정한다(S203). 예를 들어, 추적부(104)는, 제2 우도 분포에 있어서 최댓값이 되는 위치를, 마커(62)의 위치라고 판정한다.Next, the
그 후, 추적부(104)는, 판정한 마커(62)(오브젝트)의 위치에 기초하여, 치료 빔 B의 조사 타이밍을 결정한다(S204). 예를 들어, 추적부(104)는, 마커(62)의 위치에 기초하여 특정되는 환자 P의 체내의 병소(63)의 위치가, 미리 정해진 범위 내에 위치할 때, 치료 빔 B의 조사를 지시하는 조사 지시 신호를 조사 제어 장치(50)로 송신한다. 조사 제어 장치(50)는, 의료용 화상 처리 장치(100)로부터 수신한 조사 지시 신호에 따라, 치료 빔 조사문(40)으로부터 치료 빔 B를 조사시킨다.After that, the
이상 설명한 바와 같이, 제1 실시 형태에 있어서, 제1 화상 취득부(101)는, 환자 P의 투시 화상으로서, 촬영 방향이 다른 복수의 제1 화상을 취득한다. 제2 화상 취득부(105)는, 제1 화상과는 다른 시각에 생성된 환자 P의 투시 화상으로서, 촬영 방향이 다른 복수의 제2 화상을 취득한다. 제1 우도 분포 산출부(102)는, 제1 화상 취득부(101)에 의해 취득된 복수의 제1 화상의 각각에 있어서의, 오브젝트 특징을 표시하는 우도의 분포를 나타내는 제1 우도 분포를 산출한다. 추적 가부 판정부(103)는, 제1 우도 분포 산출부(102)에 의해 산출된 제1 우도 분포에 기초하여, 오브젝트의 추적의 가부를 판정한다. 추적부(104)는, 추적 가부 판정부(103)의 판정 결과에 따라, 제2 화상 취득부(105)에 의해 취득된 제2 화상에 있어서의 오브젝트의 위치를 추적한다. 이로써, 환자의 투시 화상으로부터 환자의 체내의 오브젝트를 고정밀도로 추적할 수 있다.As described above, in the first embodiment, the first
(제2 실시 형태)(Second Embodiment)
제1 실시 형태에 있어서, 제2 화상 취득부(105)는, 추적 가부 판정부(103)의 판정 결과에 기초하여, 제2 화상의 촬영 방향을 결정하는 것으로 했다. 이에 비해, 제2 실시 형태에 있어서, 추적부(104)는, 추적 가부 판정부(103)의 판정 결과에 기초하여, 오브젝트의 위치를 추적하는 영역인 추적 영역을 정하는 것으로 한다. 이로써, 환자의 체내의 오브젝트를, 더 고정밀도로 추적할 수 있다. 이하, 제2 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.In the first embodiment, the second
도 7은, 제2 실시 형태에 관한 의료용 화상 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 도 7에 있어서, 도 2의 각 부에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙여, 설명을 생략한다.Fig. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a medical image processing apparatus according to a second embodiment. In Fig. 7, the same reference numerals are assigned to parts corresponding to the respective parts in Fig. 2, and descriptions thereof are omitted.
추적 가부 판정부(103)는, 제1 우도 분포 산출부(102)에 의해 산출된 제1 우도 분포에 기초하여, 마커(62)의 추적의 가부를 판정한다. 구체적으로, 추적 가부 판정부(103)는, 제1 우도 분포 산출부(102)에 의해 산출된 제1 우도 분포에 기초하여, 제1 화상(60)의 각 촬영 방향에 있어서의 추적 난이도를 산출한다. 추적 난이도의 산출 방법은 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다. 또한, 추적 가부 판정부(103)는, 추적 난이도가 소정의 역치보다도 높은 경우, 마커(62)를 추적하는 것이 불가능하다고 판정한다. 그 후, 추적 가부 판정부(103)는, 각 촬영 방향에 대한 마커(62)의 추적의 가부의 판정 결과를 추적부(104)에 출력한다. 한편, 제1 실시 형태와 달리, 추적 가부 판정부(103)는, 제2 화상 취득부(105)에는 판정 결과를 출력하지 않는다.The tracking
제2 화상 취득부(105)는, 제1 화상과는 다른 시각에 생성된 환자 P의 투시 화상으로서, 촬영 방향이 다른 복수의 제2 화상을 취득한다. 예를 들어, 제2 화상은, 환자 P에 대한 치료 중에 방사선 검출기(30)에 의해 촬영된 화상이다. 구체적으로, 제2 화상 취득부(105)는, 방사선 검출기(30-1)에 의해 촬영된 투시 화상 및 방사선 검출기(30-2)에 의해 촬영된 투시 화상의 양쪽을, 제2 화상으로서 취득한다.The second
제2 우도 분포 산출부(106)는, 제2 화상 취득부(105)에 의해 취득된 제2 화상에 있어서의 우도의 분포를 나타내는 제2 우도 분포를 산출한다. 구체적으로, 제2 우도 분포 산출부(106)는, 방사선 검출기(30-1)에 의해 촬영된 투시 화상(제2 화상)에 있어서의 우도의 분포와, 방사선 검출기(30-2)에 의해 촬영된 투시 화상(제2 화상)에 있어서의 우도의 분포를, 제2 우도 분포로서 산출한다. 여기서, 제2 우도 분포 산출부(106)는, 제2 화상 전체에 대한 제2 우도 분포를 산출하는 것이 아니고, 제2 화상에 있어서의 추적 영역(61)에 대한 제2 우도 분포를 산출한다. 제2 우도 분포의 산출 방법은, 제1 우도 분포의 산출 방법과 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다.The second likelihood
추적부(104)는, 추적 가부 판정부(103)의 판정 결과에 기초하여, 마커(62)의 위치를 추적하는 영역인 추적 영역(61)(도 3)을 정한다. 구체적으로, 추적부(104)는, 추적 가부 판정부(103)에 의해 마커(62)의 추적 난이도가 소정의 역치보다 높다고 판정된 촬영 방향의 제2 화상에 대하여, 추적 영역(61)을 에피폴라선 상의 영역에 한정한다.The
예를 들어, 방사선 검출기(30-1)의 촬영 방향에 대한 추적 난이도가 소정의 역치보다 높고, 방사선 검출기(30-2)의 촬영 방향에 대한 추적 난이도가 소정의 역치 이하라고 한다. 이 경우, 방사선 검출기(30-2)에 의해 촬영된 제2 화상으로부터 마커(62)의 위치가 특정되면, 방사선 검출기(30-1)에 의해 촬영된 제2 화상에 있어서의 마커(62)의 위치는, 기하학적으로 에피폴라선 상에 한정된다. 이 때문에, 추적부(104)는, 방사선 검출기(30-1)에 의해 촬영된 제2 화상에 대하여, 추적 영역(61)을 에피폴라선 상의 영역에 한정한다.For example, it is assumed that the tracking difficulty in the imaging direction of the radiation detector 30-1 is higher than a predetermined threshold, and the tracking difficulty in the imaging direction of the radiation detector 30-2 is less than or equal to the predetermined threshold. In this case, when the position of the
이와 같이, 추적 난이도에 기초하여 마커(62)를 추적하기 쉬운 촬영 방향을 정하고, 추적하는 것이 어려운 촬영 방향의 제2 화상으로부터는, 추적 영역(61)을 에피폴라선 상의 영역에 한정하여 마커(62)를 추적한다. 이로써, 본 실시 형태의 의료용 화상 처리 장치(200)는, 마커(62)의 추적 정밀도를 향상시킬 수 있다.In this way, based on the tracking difficulty, a shooting direction in which the
도 8은, 제2 실시 형태에 관한 환자를 치료하는 전단계에 있어서의 의료용 화상 처리 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다. 본 흐름도에 의한 처리는, 환자 P에 대하여 치료 빔 B의 조사에 의한 치료가 행해지는 것 보다도 앞의 단계에 있어서, 의료용 화상 처리 장치(200)에 의해 실행된다. 또한, 도 8에 있어서의 스텝 S301 내지 S303은, 도 5에 있어서의 스텝 S101 내지 S103과 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다.Fig. 8 is a flowchart showing the operation of the medical image processing apparatus in the previous stage of treating a patient according to the second embodiment. The process according to this flowchart is executed by the medical
추적 가부 판정부(103)는, 스텝 S303에 있어서 산출된 각 촬영 방향의 추적 난이도 중, 소정의 역치보다 높은 추적 난이도가 존재하는지 여부를 판정한다(S304). 소정의 역치보다 높은 추적 난이도가 존재하지 않는 경우(S304: "아니오"), 추적부(104)는, 추적 영역(61)을 변경하지 않고, 본 흐름도에 의한 처리를 종료한다. 한편, 소정의 역치보다 높은 추적 난이도가 존재하는 경우(S304: "예"), 추적부(104)는, 추적 난이도가 가장 낮은 촬영 방향에 있어서의 마커(62)의 위치와, 추적 난이도가 가장 낮은 촬영 방향의 촬영 위치(방사선 검출기(30)의 위치)를 연결하는 직선을 에피폴라선으로서 산출한다(S305). 그 후, 추적부(104)는, 추적 난이도가 소정의 역치보다 높은 촬영 방향의 추적 영역(61)을, 스텝 S305에서 산출된 에피폴라선 상의 영역에 한정하여(S306), 본 흐름도에 의한 처리를 종료한다.The tracking
이와 같이, 추적부(104)는, 추적 난이도가 소정의 역치 이하라고 판정된 촬영 방향의 제2 화상에 대해서는, 추적 영역(61)을 변경하지 않는다. 한편, 추적부(104)는, 추적 난이도가 소정의 역치보다 높다고 판정된 촬영 방향의 제2 화상에 대해서는, 추적 영역(61)을, 추적 난이도가 가장 낮은 촬영 방향에 있어서의 마커(62)의 위치에 기초하여 산출된 에피폴라선 상의 영역에 한정한다. 이로써, 본 실시 형태의 의료용 화상 처리 장치(200)는, 마커(62)의 추적 정밀도를 향상시킬 수 있다.In this way, the
(제3 실시 형태)(Third Embodiment)
제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 있어서, 치료 빔 조사문(40)을 제어하는 조사 제어 장치(50)가 마련되는 것으로 했다. 이에 비해, 제3 실시 형태에 있어서는, 조사 제어 장치(50)가 치료 시스템(1)에 마련되어 있지 않고, 방사선 치료 장치(300)가 치료 빔 조사문(40)을 제어하는 기능을 구비하는 것으로 한다. 이하, 제3 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.In the first embodiment and the second embodiment, an
도 9는, 제3 실시 형태에 관한 방사선 치료 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 도 9에 있어서, 도 2의 각 부에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙여, 설명을 생략한다. 제3 실시 형태에 관한 방사선 치료 장치(300)는, 조사 제어부(301)를 구비하고 있다.9 is a block diagram showing a schematic configuration of a radiation treatment apparatus according to a third embodiment. In Fig. 9, the same reference numerals are assigned to parts corresponding to the respective parts in Fig. 2, and descriptions thereof are omitted. The
추적부(104)는, 제2 우도 분포 산출부(106)에 의해 산출된 제2 우도 분포에 기초하여, 제2 화상에 있어서의 마커(62)의 위치를 판정한다. 예를 들어, 추적부(104)는, 제2 우도 분포에 있어서 최댓값이 되는 위치를, 마커(62)의 위치라고 판정한다.The
추적부(104)는, 판정한 마커(62)의 위치에 기초하여, 치료 빔 B의 조사 타이밍을 결정한다. 마커(62)와 병소(63)의 위치 관계는, 치료 계획 시에 취득한 환자 P의 투시 화상으로부터 특정하는 것이 가능하다. 이 때문에, 추적부(104)는, 마커(62)의 위치에 기초하여 특정되는 환자 P의 체내의 병소(63)의 위치가, 미리 정해진 범위 내에 위치할 때, 치료 빔 B의 조사를 지시하는 조사 지시 신호를 조사 제어부(301)에 출력한다.The
조사 제어부(301)는, 추적부(104)로부터 출력된 조사 지시 신호에 따라, 치료 빔 조사문(40)으로부터 치료 빔 B를 조사시킨다. 이로써, 환자 P의 체내의 병소(63)에 치료 빔 B를 조사할 수 있다.The
한편, 추적부(104)는, 마커(62)의 위치에 기초하여 특정되는 환자 P의 체내의 병소(63)의 위치가, 미리 정해진 범위 내에 위치하지 않을 때는, 조사 지시 신호를 조사 제어부(301)에 출력하지 않는다. 이로써, 병소(63) 이외의 부위에 치료 빔 B가 조사되는 것을 억제할 수 있다.On the other hand, the
도 10은, 제3 실시 형태에 관한 환자의 치료 중에 있어서의 방사선 치료 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다. 본 흐름도에 의한 처리는, 환자 P에 대하여 치료 빔 B의 조사에 의한 치료가 행해지는 단계에 있어서, 방사선 치료 장치(300)에 의해 소정의 시간 간격으로 반복해서 실행된다. 또한, 도 10에 있어서의 스텝 S401 내지 S403은, 도 6에 있어서의 스텝 S201 내지 S203과 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다.10 is a flowchart showing the operation of the radiation treatment apparatus during treatment of a patient according to the third embodiment. The process according to this flowchart is repeatedly executed at predetermined time intervals by the
조사 제어부(301)는, 스텝 S403에 있어서 추적부(104)에 의해 판정된 마커(62)(오브젝트)의 위치에 따라, 치료 빔 조사문(40)으로부터 치료 빔 B를 조사시킨다. 예를 들어, 조사 제어부(301)는, 마커(62)의 위치에 기초하여 특정되는 환자 P의 체내의 병소(63)의 위치가, 미리 정해진 범위 내에 위치할 때, 치료 빔 조사문(40)으로부터 치료 빔 B를 조사시킨다.The
이와 같이, 제3 실시 형태에 관한 방사선 치료 장치(300)는, 제1 실시 형태에 관한 의료용 화상 처리 장치(100)의 각 기능에 더하여, 치료 빔 조사문(40)을 제어하는 조사 제어부(301)를 구비하고 있다. 본 실시 형태의 방사선 치료 장치(300)에 의해서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 마커(62)의 추적 정밀도를 향상시킬 수 있다.In this way, in the
또한, 상기 실시 형태에 있어서, 추적부(104)에 의해 추적되는 오브젝트는 환자 P의 체내에 유치된 금속제의 마커인 것으로 했지만, 환자 P의 체내의 병소여도 된다. 이 경우, 제1 화상으로부터 병소 전체 또는 병소의 일부를 포함하는 화상을 잘라내어, 템플릿 화상으로서 이용해도 된다. 제1 화상이 치료 계획 정보를 포함하는 CT 화상으로 생성된 DRR 화상의 경우, CT 화상 내의 병소의 위치가 치료 계획 정보에 포함되어 있기 때문에, 이 병소가 투영된 화상을, 템플릿 화상으로서 이용해도 된다. 제1 화상이 환자 P의 위치 결정에 있어서 방사선 검출기(30)에 의해 촬영된 X선 투시 화상의 경우, DRR 화상과 환자 P의 위치가 일치하고 있기 때문에, 상기 병소의 위치를 유용하여, 그 주변의 X선 투시 화상을 잘라내어, 템플릿 화상으로서 사용해도 된다.In the above embodiment, the object tracked by the
또한, 추적 가부 판정부(103)는, 각 촬영 방향에 있어서의 추적 난이도를, 통지부(도시하지 않음)를 사용하여 유저에게 제시해도 된다. 예를 들어, 추적 가부 판정부(103)는, 유저가 촬영 방향을 계획할 때, 추적 난이도가 낮은 촬영 방향을 통지해도 된다. 이로써, 유저는, 호흡 동기 조사 방법의 성공률을 추정하는 것이나, 마커(62)의 추적을 1개의 촬영 방향의 제2 화상만으로 한정해도 되는지 여부를 판단할 수 있다.Further, the tracking
또한, 상술한 의료용 화상 처리 장치(100, 200) 및 방사선 치료 장치(300)는, 예를 들어 범용의 컴퓨터 장치를 기본 하드웨어로서 사용함으로써도 실현하는 것이 가능하다. 즉, 제1 화상 취득부(101), 제1 우도 분포 산출부(102), 추적 가부 판정부(103), 추적부(104), 제2 화상 취득부(105), 제2 우도 분포 산출부(106) 및 조사 제어부(301)는, 상기한 컴퓨터 장치에 탑재된 프로세서에 프로그램을 실행시킴으로써 실현할 수 있다. 이때, 의료용 화상 처리 장치(100, 200) 및 방사선 치료 장치(300)는, 상기한 프로그램을 컴퓨터 장치에 미리 인스톨함으로써 실현해도 되고, CD-ROM 등의 기억 매체에 기억시키거나, 혹은 네트워크를 통해 상기한 프로그램을 배포하고, 이 프로그램을 컴퓨터 장치에 적절히 인스톨함으로써 실현해도 된다. 또한, B 및 C는, 상기한 컴퓨터 장치에 내장 혹은 외장된 메모리, 하드 디스크 혹은 CD-R, CD-RW, DVD-RAM, DVD-R 등의 기억 매체 등을 적절히 이용하여 실현할 수 있다.In addition, the above-described medical
지금까지, 본 발명의 몇 가지의 실시 형태를 설명했지만, 이러한 실시 형태는, 예로서 제시한 것이고, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이러한 신규의 실시 형태는, 그밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이러한 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허 청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함된다.Although several embodiments of the present invention have been described so far, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. Such a novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made within a range not departing from the gist of the invention. While being included in the scope and gist of the invention, these embodiments and variations thereof are included in the scope of the invention described in the claims and their equivalents.
1: 치료 시스템
100: 의료용 화상 처리 장치
101: 제1 화상 취득부
102: 제1 우도 분포 산출부
103: 추적 가부 판정부
104: 추적부
105: 제2 화상 취득부
106: 제2 우도 분포 산출부
200: 의료용 화상 처리 장치
300: 방사선 치료 장치
301: 조사 제어부1: treatment system
100: medical image processing device
101: first image acquisition unit
102: first likelihood distribution calculator
103: tracking availability determination unit
104: tracking unit
105: second image acquisition unit
106: second likelihood distribution calculator
200: medical image processing device
300: radiation therapy device
301: investigation control unit
Claims (11)
상기 환자의 투시 화상으로서, 촬영 방향이 다른 복수의 제1 화상을 취득하는 제1 화상 취득부와,
상기 제1 화상과는 다른 시각에 생성된 상기 환자의 투시 화상으로서, 촬영 방향이 다른 복수의 제2 화상을 취득하는 제2 화상 취득부와,
상기 제1 화상 취득부에 의해 취득된 상기 복수의 제1 화상의 각각에 있어서의, 상기 오브젝트의 특징을 표시하는 우도의 분포를 나타내는 제1 우도 분포를 산출하는 제1 우도 분포 산출부와,
상기 제1 우도 분포 산출부에 의해 산출된 상기 제1 우도 분포에 기초하여, 상기 오브젝트의 추적의 가부를 판정하는 추적 가부 판정부와,
상기 추적 가부 판정부의 판정 결과에 따라, 상기 제2 화상 취득부에 의해 취득된 상기 제2 화상에 있어서의 상기 오브젝트의 위치를 추적하는 추적부를 구비하는, 의료용 화상 처리 장치.A medical image processing device for tracking the position of an object in a patient's body,
a first image acquisition unit that acquires a plurality of first images of different photographing directions as fluoroscopic images of the patient;
a second image acquisition unit that acquires a plurality of second images of different photographing directions as perspective images of the patient generated at different times from the first image;
a first likelihood distribution calculation unit that calculates a first likelihood distribution indicating a distribution of likelihoods representing features of the object in each of the plurality of first images acquired by the first image acquisition unit;
a tracking availability determining unit for determining whether or not tracking of the object is possible based on the first likelihood distribution calculated by the first likelihood distribution calculating unit;
and a tracking unit for tracking a position of the object in the second image acquired by the second image acquisition unit according to a result of the determination of the tracking availability determination unit.
상기 제2 화상 취득부는, 상기 추적 가부 판정부의 판정 결과에 기초하여, 상기 제2 화상의 촬영 방향을 결정하는, 의료용 화상 처리 장치.According to claim 1,
The medical image processing apparatus according to claim 1 , wherein the second image acquisition unit determines a photographing direction of the second image based on a determination result of the tracking enable/disable determination unit.
상기 제2 화상 취득부는, 상기 환자에 대하여 치료가 행해지기 전에, 상기 추적부에 의한 상기 오브젝트의 위치의 추적에 사용되는 상기 제2 화상의 촬영 방향을 결정하는, 의료용 화상 처리 장치.According to claim 2,
The medical image processing apparatus of claim 1 , wherein the second image acquiring unit determines a photographing direction of the second image used for tracking the position of the object by the tracking unit before treatment is performed on the patient.
상기 제2 화상에 있어서의 상기 우도의 분포를 나타내는 제2 우도 분포를 산출하는 제2 우도 분포 산출부를 더 구비하고,
상기 추적부는, 상기 제2 우도 분포 산출부에 의해 산출된 상기 제2 우도 분포에 기초하여, 상기 제2 화상에 있어서의 상기 오브젝트의 위치를 판정하는, 의료용 화상 처리 장치.According to claim 1,
a second likelihood distribution calculation unit that calculates a second likelihood distribution representing the likelihood distribution in the second image;
The medical image processing apparatus of claim 1 , wherein the tracking unit determines a position of the object in the second image based on the second likelihood distribution calculated by the second likelihood distribution calculating unit.
상기 추적부는, 상기 추적 가부 판정부의 판정 결과에 기초하여, 상기 오브젝트의 위치를 추적하는 영역인 추적 영역을 정하는, 의료용 화상 처리 장치.According to claim 1,
The medical image processing apparatus of claim 1 , wherein the tracking unit determines a tracking area, which is an area in which the location of the object is tracked, based on a result of the determination of the tracking enable/disable decision unit.
상기 추적 가부 판정부는, 상기 제2 화상에 있어서의 상기 오브젝트의 추적의 난이도를 나타내는 추적 난이도를 산출하고,
상기 추적부는, 상기 추적 가부 판정부에 의해 산출된 상기 추적 난이도가 소정의 역치보다 높은 상기 제2 화상에 대하여, 상기 추적 영역을 에피폴라선 상의 영역에 한정하는, 의료용 화상 처리 장치.According to claim 5,
The tracking availability determining unit calculates a tracking difficulty indicating a difficulty of tracking the object in the second image;
The medical image processing apparatus of claim 1 , wherein the tracking unit limits the tracking area to an area on an epipolar line for the second image in which the tracking difficulty calculated by the tracking availability determining unit is higher than a predetermined threshold.
상기 오브젝트는 금속제 마커인, 의료용 화상 처리 장치.According to any one of claims 1 to 6,
The medical image processing apparatus, wherein the object is a metal marker.
상기 제1 화상은, 치료 계획 시에 촬영된 상기 환자의 3차원 화상에 기초하여 생성된 투시 화상, 또는 치료 직전에 상기 제2 화상과 동일한 촬영 방향으로부터 촬영된 투시 화상이고,
상기 제2 화상은, 상기 환자에 대한 치료 중에 촬영된 투시 화상인, 의료용 화상 처리 장치.According to any one of claims 1 to 7,
The first image is a perspective image generated based on a three-dimensional image of the patient taken during treatment planning, or a perspective image taken from the same shooting direction as the second image immediately before treatment,
The second image is a perspective image captured during treatment of the patient.
상기 환자의 투시 화상으로서, 촬영 방향이 다른 복수의 제1 화상을 취득하는 제1 화상 취득 공정과,
상기 제1 화상과는 다른 시각에 생성된 상기 환자의 투시 화상으로서, 촬영 방향이 다른 복수의 제2 화상을 취득하는 제2 화상 취득 공정과,
상기 제1 화상 취득 공정에 의해 취득된 상기 복수의 제1 화상의 각각에 있어서의, 상기 오브젝트의 특징을 표시하는 우도의 분포를 나타내는 제1 우도 분포를 산출하는 제1 우도 분포 산출 공정과,
상기 제1 우도 분포 산출 공정에 의해 산출된 상기 제1 우도 분포에 기초하여, 상기 오브젝트의 추적의 가부를 판정하는 추적 가부 판정 공정과,
상기 추적 가부 판정 공정의 판정 결과에 따라, 상기 제2 화상 취득 공정에 의해 취득된 상기 제2 화상에 있어서의 상기 오브젝트의 위치를 추적하는 추적 공정을 구비하는, 의료용 화상 처리 방법.A medical image processing method for tracking the position of an object in a patient's body,
a first image acquisition step of acquiring a plurality of first images of different photographing directions as perspective images of the patient;
a second image acquisition step of acquiring a plurality of second images of different photographing directions as perspective images of the patient generated at different times from the first image;
a first likelihood distribution calculation step of calculating a first likelihood distribution representing a distribution of likelihoods representing characteristics of the object in each of the plurality of first images acquired by the first image acquisition step;
a tracking availability decision step of determining whether tracking of the object is possible based on the first likelihood distribution calculated by the first likelihood distribution calculation step;
and a tracking step of tracking a position of the object in the second image acquired by the second image acquiring step according to a determination result of the tracking enable/disable judgment step.
컴퓨터에,
상기 환자의 투시 화상으로서, 촬영 방향이 다른 복수의 제1 화상을 취득하는 제1 화상 취득 공정과,
상기 제1 화상과는 다른 시각에 생성된 상기 환자의 투시 화상으로서, 촬영 방향이 다른 복수의 제2 화상을 취득하는 제2 화상 취득 공정과,
상기 제1 화상 취득 공정에 의해 취득된 상기 복수의 제1 화상의 각각에 있어서의, 상기 오브젝트의 특징을 표시하는 우도의 분포를 나타내는 제1 우도 분포를 산출하는 제1 우도 분포 산출 공정과,
상기 제1 우도 분포 산출 공정에 의해 산출된 상기 제1 우도 분포에 기초하여, 상기 오브젝트의 추적의 가부를 판정하는 추적 가부 판정 공정과,
상기 추적 가부 판정 공정의 판정 결과에 따라, 상기 제2 화상 취득 공정에 의해 취득된 상기 제2 화상에 있어서의 상기 오브젝트의 위치를 추적하는 추적 공정을 실행시키는, 의료용 화상 처리 프로그램.A medical image processing program for tracking the position of an object in a patient's body,
on the computer,
a first image acquisition step of acquiring a plurality of first images of different photographing directions as perspective images of the patient;
a second image acquisition step of acquiring a plurality of second images of different photographing directions as perspective images of the patient generated at different times from the first image;
a first likelihood distribution calculation step of calculating a first likelihood distribution representing a distribution of likelihoods representing characteristics of the object in each of the plurality of first images acquired by the first image acquisition step;
a tracking availability decision step of determining whether tracking of the object is possible based on the first likelihood distribution calculated by the first likelihood distribution calculation step;
The medical image processing program that executes a tracking process for tracking a position of the object in the second image acquired by the second image acquisition process according to a determination result of the tracking enable/disable judgment process.
상기 환자의 투시 화상으로서, 촬영 방향이 다른 복수의 제1 화상을 취득하는 제1 화상 취득부와,
상기 제1 화상과는 다른 시각에 생성된 상기 환자의 투시 화상으로서, 촬영 방향이 다른 복수의 제2 화상을 취득하는 제2 화상 취득부와,
상기 제1 화상 취득부에 의해 취득된 상기 복수의 제1 화상의 각각에 있어서의, 상기 오브젝트의 특징을 표시하는 우도의 분포를 나타내는 제1 우도 분포를 산출하는 제1 우도 분포 산출부와,
상기 제1 우도 분포 산출부에 의해 산출된 상기 제1 우도 분포에 기초하여, 상기 오브젝트의 추적의 가부를 판정하는 추적 가부 판정부와,
상기 추적 가부 판정부의 판정 결과에 따라, 상기 제2 화상 취득부에 의해 취득된 상기 제2 화상에 있어서의 상기 오브젝트의 위치를 추적하는 추적부와,
상기 추적부에 의해 추적된 상기 오브젝트의 위치에 따라, 상기 방사선의 조사를 제어하는 조사 제어부를 구비하는, 방사선 치료 장치.A radiation therapy apparatus for irradiating radiation to the patient while tracking the position of an object in the patient's body,
a first image acquisition unit that acquires a plurality of first images of different photographing directions as fluoroscopic images of the patient;
a second image acquisition unit that acquires a plurality of second images of different photographing directions as perspective images of the patient generated at different times from the first image;
a first likelihood distribution calculation unit that calculates a first likelihood distribution indicating a distribution of likelihoods representing features of the object in each of the plurality of first images acquired by the first image acquisition unit;
a tracking availability determining unit for determining whether or not tracking of the object is possible based on the first likelihood distribution calculated by the first likelihood distribution calculating unit;
a tracking unit that tracks the position of the object in the second image acquired by the second image acquisition unit according to a result of determination of the tracking enable/disable determination unit;
A radiation treatment apparatus comprising an irradiation control unit for controlling irradiation of the radiation according to the position of the object tracked by the tracking unit.
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